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Principes de base des roulements G1

Spécifier les bons lubrifiants pour les roulements peut prêter à confusion. Après tout, il existe de nombreux types de lubrifiants, et les facteurs spécifiques à l’application peuvent aller du positionnement relatif des roulements au type de joint à la facilité de regraissage. Les conditions de fonctionnement telles que les conditions météorologiques extrêmes, les environnements d’usine sales et les charges lourdes ajoutent une autre couche de complexité à la décision.

Pourtant, il est essentiel d’obtenir la bonne correspondance entre le lubrifiant et l’application; se tromper peut faire la différence entre une longue durée de vie et une panne d’équipement.

«Les lubrifiants ont trois fonctions: réduire le frottement entre les surfaces en contact, minimiser l’usure et éliminer la chaleur et les contaminants de la zone de contact», explique Frank Uherek, ingénieur principal chez Rexnord Corp. «Pour les applications à faible vitesse, les fonctions d’entraînement réduisent la réduction du frottement et la gestion de l’usure. »

Huile ou graisse?

Les experts en lubrification commencent le processus de sélection avec un dilemme tribologique classique: huile ou graisse?, Selon Kyle Smith, ingénieur d’application principal chez Timken Co., un grand fabricant de roulements. Pour répondre à cette question, les concepteurs doivent examiner la structure et les matériaux du roulement. Cela comprend les roulements, les engrenages, les embrayages et autres petites pièces auxiliaires qui affectent tous le bon fonctionnement de la lubrification. L’accessibilité à la maintenance est un autre facteur; Les ingénieurs qui choisissent le bon lubrifiant doivent penser à la durée de vie du roulement pour anticiper ses besoins. Ces facteurs clés doivent être identifiés dès le début du processus de sélection pour commencer à justifier l’utilisation d’une lubrification à la graisse ou à l’huile.

La question de la graisse par rapport à l’huile vient en premier lieu, en partie, car elle détermine une grande partie de ce qui constitue la lubrification des roulements. Pour la graisse, qui a tendance à rester en place dans le temps malgré l’usure de fonctionnement, l’application initiale est essentielle. Les joints de l’équipement, le type et la taille des roulements, ainsi que la façon dont l’équipement fonctionnera peuvent rendre la réapplication et la filtration faciles, difficiles ou structurellement impossibles. Si c’est le dernier cas, les lubrifiants à longue durée de vie ont plus de sens que ceux qui doivent être filtrés ou remplacés aux intervalles d’entretien.

Principes de base des roulements G1

La lubrification à l’huile est plus simple, grâce à sa flexibilité comparative et à sa facilité de mouvement dans la quincaillerie. Les méthodes de lubrification à l’huile varient considérablement, mais beaucoup sont équipées de flingers, de barrages et de systèmes de projection qui aident à faire circuler l’huile régulièrement, prolongeant la durée de vie du roulement sans entretien direct.

L’intervalle approprié entre les entretiens de lubrification dépend de l’efficacité avec laquelle l’équipement et le roulement s’autorégulent, ainsi que de la durée de vie de chaque composant (y compris l’huile). Un roulement avec des températures de carter contrôlées et une filtration avancée pourrait théoriquement contrôler son propre débit d’huile indéfiniment, selon Smith. D’un autre côté, une application avec uniquement son propre remplissage de graisse, fonctionnant dans un environnement sale avec des fluctuations de température extrêmes et des joints labyrinthes de base équipés peut nécessiter une relubrification quotidienne.

Des conditions de fonctionnement

Pour protéger les roulements dans des environnements de fonctionnement inhabituels, les experts examinent comment les lubrifiants réagissent aux conditions combinées et changeantes. Les applications à faible vitesse, par exemple, ont tendance à être indépendantes de la température. Mais à mesure que les vitesses augmentent en raison du frottement, les considérations thermiques deviennent plus importantes. Ils peuvent réduire la viscosité de l’huile, réduisant encore son efficacité en tant que lubrifiant. Les concepteurs qui anticipent de telles fluctuations renoncent généralement à la lubrification par immersion et éclaboussure pour pomper activement de l’huile dans le roulement ou les engrenages.

Une autre méthode de lubrification implique des dispositifs de brumisation d’huile. Ces sprays internes relubrifient les roulements lorsque l’approvisionnement en lubrifiant est limité et que le refroidissement des composants est essentiel pour l’efficacité. Les sous-systèmes de brouillard fonctionnent donc mieux lorsque les conditions ambiantes sont soigneusement contrôlées et qu’il n’y a pas de changements majeurs de température ou de vitesse.

Pour faire face aux fluctuations extrêmes, Smith dit qu’il se tourne vers les normes de l’industrie. La nuance NLGI actuelle d’un produit, par exemple, peut aider les techniciens à prédire comment les variations de température peuvent affecter la distribution de la graisse sur le roulement pendant le remplissage et le fonctionnement. D’autres solutions possibles incluent les huiles multigrades, qui permettent à l’équipement de s’adapter aux besoins changeants de viscosité à différentes températures. Il existe également plusieurs méthodes de préchauffage et de pré-refroidissement des lubrifiants et des roulements avant utilisation.

Des roulements correctement lubrifiés ajoutent des années de durée de vie aux machines, mais un mauvais lubrifiant peut provoquer un désastre. La complexité des roulements de lubrification est due à l’énorme éventail de variables qui déterminent la meilleure pour une application spécifique. Le choix du lubrifiant pour roulements nécessite donc une expertise, soit d’un technicien, soit de normes et de directives élaborées par des chercheurs.

Les adaptations plus avancées (telles que les additifs pour lubrifiants) sont mieux laissées aux entreprises qui fabriquent des lubrifiants, prévient Uherek. Il note que la falsification des lubrifiants peut avoir des résultats imprévisibles et nocifs et ne doit être tentée par personne d’autre que les fournisseurs de lubrifiants.

Cet article a été écrit par la rédactrice technique Lynne Peskoe-Yang. Une version légèrement différente d’abord est apparu dans Tribology & Lubrication Technology, le magazine du Société des tribologues et des ingénieurs en lubrification, une société professionnelle internationale à but non lucratif dont le siège est à Park Ridge, Ill.